[논문]양구해안분지에서 기존 농업용수 이용량 산정식에 따른 양수량과 실측 양수량 비교

유한선; 전우현; 권기덕; 이진용

doi:10.7857/jsge.2017.22.4.001

Abstract ▼ AI-Helper

Efficient groundwater management requires accurate information about the water volume used. The pumped volume of groundwater can be indirectly estimated using empirical formulae based on electric power consumption. The purpose of this study is to test the accuracy of this indirect method. The Haean ...

Efficient groundwater management requires accurate information about the water volume used. The pumped volume of groundwater can be indirectly estimated using empirical formulae based on electric power consumption. The purpose of this study is to test the accuracy of this indirect method. The Haean basin in Gangwon is located in a rural area, where majority of the groundwater extracted is used for irrigation. The pumped volume of groundwater indirectly estimated from electricity usage using these empirical formulae was compared with the actual pumped volume determined by conducting experiments on April 29 and May 19, 2017. The field survey collected data on electricity usage, pumped volume, and groundwater levels. Based on this measured data, correlations were calculated between electricity usage and pumping volume, as well as groundwater level and pumping rate. The results show that electricity usage and pumped volume measured for both wells (YHE1 and YHE2) are highly correlated (r=0.99, p<0.001). However, for YHE1, notably, the correlation between the groundwater level and pumping rate was not significant, and only some correlations were identified for these variables for the YHE2 test well. The average error with respect to the estimation of the actual pumped volume from the existing formula (1) and formulae (2) and (3) are +399% and -88%, respectively. To reduce these errors, these formulae need to consider other factors affecting the pumped volume.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 연구에서는 YHE1과 YHE2의 농업용 관정에서 전력사용량과 양수량 사이에 관계를 파악하였다(Fig. 1). 2017년 4월 29일에 수행된 YHE1의 위치는 후리 1289번지로 해발고도 426 m이며 굴착한 관정의 깊이는 13.
본 연구에서는 기존 산정식의 오차를 파악하기 위해 강원도 양구군 해안분지의 지하수 관정을 이용해 한국수자원공사에서 농업용 정호 양수량을 추정하는 농업용수 이용량 산정식의 적정성을 검토하였다.
본 연구에서는 양구 해안분지에서 기존 한국수자원공사에서 사용하는 농업용수 이용량 산정식을 이용한 추정값과 실측한 지하수 사용량을 비교하였다. 전력사용량과 양수량의 상관분석 결과 YHE1과 YHE2은 전력사용량과 양수량 사이에 유의미한 연관성을 보였다.

제안 방법

지하수위는 처음 양수가 시작되고 수위변화가 급격히 일어나는 초반과 수위가 안정화 되어가는 후반의 시간을 다르게 하여 측정하였다. 0~10분 동안은 1분 간격, 10~60분 동안은 5분 간격, 60~120분 동안은 20분 간격, 120분 이상은 1시간 간격으로 측정하였다(Table 3, 4). YHE1에서는 양수량과 전력사용량을 한 시간 간격으로 측정하였으나 기존 산정식을 검증하는데 더욱 신뢰도 높은 자료를 얻기 위해 다음 YHE2에서는 지하수위와 같은 간격으로 양수량과 전력사용량을 측정하였다(Table 3, 4).
0~10분 동안은 1분 간격, 10~60분 동안은 5분 간격, 60~120분 동안은 20분 간격, 120분 이상은 1시간 간격으로 측정하였다(Table 3, 4). YHE1에서는 양수량과 전력사용량을 한 시간 간격으로 측정하였으나 기존 산정식을 검증하는데 더욱 신뢰도 높은 자료를 얻기 위해 다음 YHE2에서는 지하수위와 같은 간격으로 양수량과 전력사용량을 측정하였다(Table 3, 4).
2%에 해당하여 해안분지에서 사용되는 지하수의 대부분이 관개용수로 사용되고 있다(MOLIT and Kwater, 2016). 농업용수 이용량 산정식을 통해 계산한 해당 관정의 지하수 사용 추정량을 실측 양수량과 비교 분석하여 산정식의 적정성을 검토하였다. 기존 산정식의 오차를 파악하는 것은 추후에 이를 적용하여 해안분지에서 사용하는 실제 관개 지하수량을 산정하고자 할 때 큰 도움이 될 것이다.
한국수자원공사의 농업용수 이용량 산정식을 검토하기 위해 양수량에 따라 전력사용량 및 지하수위를 측정하였다. 지하수위는 처음 양수가 시작되고 수위변화가 급격히 일어나는 초반과 수위가 안정화 되어가는 후반의 시간을 다르게 하여 측정하였다. 0~10분 동안은 1분 간격, 10~60분 동안은 5분 간격, 60~120분 동안은 20분 간격, 120분 이상은 1시간 간격으로 측정하였다(Table 3, 4).
한국수자원공사의 농업용수 이용량 산정식을 검토하기 위해 양수량에 따라 전력사용량 및 지하수위를 측정하였다. 지하수위는 처음 양수가 시작되고 수위변화가 급격히 일어나는 초반과 수위가 안정화 되어가는 후반의 시간을 다르게 하여 측정하였다.

대상 데이터

1). 2017년 4월 29일에 수행된 YHE1의 위치는 후리 1289번지로 해발고도 426 m이며 굴착한 관정의 깊이는 13.7 m, 굴착지름은 7.5 cm, 외부케이싱의 높이는 22 cm이다(Table 1). YHE1 지점의 양수기는 논 관개 목적으로 사용된다(Fig.
2017년 5월 19일에 수행된 YHE2의 위치는 만대리 422번지로 해발고도 426 m이며 굴착한 관정의 깊이는 14 m, 굴착지름은 7.5 cm, 외부케이싱의 높이는 26 cm이다(Table 1). YHE2 지점에서는 하우스에 시래기와 멜론을 재배하고 있었으며 양수기는 하우스에 물을 주는 용도로 사용된다(Fig.
2d). 시험을 위해 YHE2 지점에서 양수한 지하수는 하천에 배수하였다.
2c). 양수기의 모델명은 PU-1700M으로 출력은 1,700 W, 양수능력은 489.45 m^₃/day이다(Table 2). YHE2 지점 주변에는 하천이 흐르고 있으며 두 개의 하천이 만나는 합류지점이기도 하다(Fig.
2a). 양수기의 모델명은 PU-761M이며 양수기 출력은 750 W, 양수능력은 393.82 m³/day이다(Table 2). YHE1의 주변은 대부분이 논이며 맞은편 논은 하천수를 사용해 관개하고 50 m 떨어진 논은 지하수를 사용해 관개한다(Fig.
연구지역은 강원도 양구군 해안면 일대로 대북방송이 들릴 정도로 북한과 인접한 지역에 위치한다(Fig. 1). 해안분지의 사방은 도솔산(1,147.

성능/효과

YHE1 및 YHE2 관정에 사용된 전력사용량과 양수량 사이의 관계를 파악하기 위해 회귀분석을 한 결과 YHE1의 관정과 YHE2의 관정 모두에서 두 변수 사이에 매우 높은 상관성(r=0.99, p<0.001)을 보인다(Fig. 3).
또한 용도별 지하수 이용량 산정식은 평균 −88%의 오차를 보였으며 전력사용량을 이용한 방식에 비해 오차가 작았다.
실측 양수량과 농업용수 이용량 산정식 (1)을 이용하여 계산한 양수량을 비교하였을 때 실측 양수량에 비해 산정식을 이용한 방법이 평균 +339% 큰 값을 보인다. 용도별 지하수 이용량 산정식 (2)와 (3)의 경우 평균 −88% 작은 값을 보이며 전력사용량을 이용한 산정식에 비해 오차가 작은 것으로 확인된다.
본 연구에서는 양구 해안분지에서 기존 한국수자원공사에서 사용하는 농업용수 이용량 산정식을 이용한 추정값과 실측한 지하수 사용량을 비교하였다. 전력사용량과 양수량의 상관분석 결과 YHE1과 YHE2은 전력사용량과 양수량 사이에 유의미한 연관성을 보였다. YHE1에서는 지하수위와 양수량 사이의 경향성을 발견하기 어려웠지만 YHE2에서는 지하수위가 하강, 상승함에 따라 양수량이 증가하고, 감소하는 경향을 보였다.
YHE1에서는 지하수위와 양수량 사이의 경향성을 발견하기 어려웠지만 YHE2에서는 지하수위가 하강, 상승함에 따라 양수량이 증가하고, 감소하는 경향을 보였다. 전력사용량을 이용해 산정한 양수량은 실측값에 비해 평균 +339%의 오차를 보였다. 또한 용도별 지하수 이용량 산정식은 평균 −88%의 오차를 보였으며 전력사용량을 이용한 방식에 비해 오차가 작았다.

후속연구

농업용수 이용량 산정식을 통해 계산한 해당 관정의 지하수 사용 추정량을 실측 양수량과 비교 분석하여 산정식의 적정성을 검토하였다. 기존 산정식의 오차를 파악하는 것은 추후에 이를 적용하여 해안분지에서 사용하는 실제 관개 지하수량을 산정하고자 할 때 큰 도움이 될 것이다.
또한 YHE1 주변은 논으로 둘러싸여 있지만 YHE2는 하천이 흐르고 있어 두 지점에서의 전력사용량과 양수량 사이의 관계를 비교하는데 한계가 있다. 이번 연구에서는 두 개의 관정을 비교하였지만 향후 연구에서는 동일한 환경 및 다양한 지점에서 실측하여 오차의 원인을 규명할 수 있을 것으로 판단된다.
, 2001; Jeoung and Park, 2003; MOLIT and K-water, 2007). 하지만 각 관정에 한해서는 시험을 통해 산출된 일차방정식을 활용한다면 전력사용량만으로 실제 양수량에 근접한 값을 도출해 낼 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	양구 해안분지의지하수 중 농업용 지하수 사용량은 어느정도 인가?	9%에 해당한다. 또한 농업용 지하수 사용량은 664,252 m3/년으로 총 지하수 사용량의 95.2%에 해당하여 해안분지에서 사용되는 지하수의 대부분이 관개용수로 사용되고 있다(MOLIT and Kwater, 2016). 농업용수 이용량 산정식을 통해 계산한 해당 관정의 지하수 사용 추정량을 실측 양수량과 비교 분석하여 산정식의 적정성을 검토하였다.
	지하수 사용량은 어떻게 산정할 수 있는가?	지하수 사용량은 유량계를 이용하여 관정별 실측값을 산정할 수 있다. 전력사용량과 양수량의 상관성을 이용하거나 농수로에서 하천 수위-유량 관계식을 이용하여 양수량을 추정하기도 한다(Jeoung and Park, 2003; Lee et al.
	해안분지의 토지이용 현황은 어떠한가?	해안분지의 토지이용은 해발고도에 따라 다르게 나타나는데 고지대는 대부분 임지(63.2%)이며 그 아래는 밭(25.9%), 그리고 저지대는 용수량이 상대적으로 많이 필요한 논(10.9%)이 주로 분포하며 농번기에는 지하수와 하천수를 주요 용수 공급원으로 사용한다(Lee and Han, 2013). 임지를 제외한 대부분의 지역에서 농작물을 재배하고 있으며 주요 농작물로는 쌀, 시래기, 인삼 등이 있다(Yun et al.

참고문헌 (13)

Choi, H.M. and Lee, J.Y., 2010, Groundwater level distribution and rainfall response characteristics in Haean basin of Yangu, J. Soil Groundwater Env., 15(6), 1-8.
Jeoung, J.H. and Park, S.K., 2003, Calculation of pumping rate considering the change of groundwater level, KCID J., 10(1), 64-72.
Jung, J.H., Hawng, M.S., Park, S.K., and Lee, S.K., 2001, Characteristics of pumping in small tube wells for agricultural, KSAE Conference, 106-109.
Korea Meteorological Administration (KMA), 2017, Automated Weather Station, http://www.kma.go.kr [accessed 17.06.29]
Lee, B.J., Kim, Y.C., Cho, B.W., Yoon, U., Ha, K., Lee, B.D., Moon, S.H., Yoon, P., and Kim, S.Y., 2015, Estimation of groundwater usage for water curtain cultivation using a rating curve, J. Engin. Geol., 25(1), 35-43.

원문보기 상세보기
Lee, J.Y., 2009, Importance of hydrogeological and hydrologic studies for Haean basin in Yanggu, J. Geol. Soc. Korea, 45(4), 405-414.
Lee, J.Y. and Han, J.W., 2013, Groundwater use and its perspective in Haean Basin, Yanggu County of Gangwon Province, J. Wetlands Res., 15(2), 179-189.

원문보기 상세보기
MOLIT, 2015, Guidelines for Groundwater Operations, MOLIT, Sejong, Korea, p.359.
MOLIT and K-water, 2007, Investigation Report for Monitoring of Groundwater Use, MOLIT and K-water, Daejeon, Korea, p.208.
MOLIT and K-water, 2016, Groundwater Annual Report, MOLIT and K-water, Daejeon, Korea, p.671.
Song, K.Y. and Cho, D.L., 2009, Geological Report of the Mandaeri Sheet, KIGAM, 1-60.
Yun, S.W., Jo, Y.J., and Lee, J.Y., 2009, Comparison of groundwater recharges estimated by waterlevel fluctuation and hydrograph separation in Haean basin of Yanggu, J. Geol. Soc. Korea, 45(4), 391-404.
Yun, S.W., Lee, J.Y., and Lee, H.G., 2015, Variation of stream water quality and baseflow contribution from groundwater during rainfall event in the Haean basin. J. Geol. Soc. Korea, 51(6), 611-621.

상세보기

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

LOADING...

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

양구해안분지에서 기존 농업용수 이용량 산정식에 따른 양수량과 실측 양수량 비교
A Comparison of Estimated Groundwater Consumption Using Existing Formulae with Actual Pumped Volumes in the Haean Basin, Korea 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (13)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

연구과제 타임라인

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

양구해안분지에서 기존 농업용수 이용량 산정식에 따른 양수량과 실측 양수량 비교 A Comparison of Estimated Groundwater Consumption Using Existing Formulae with Actual Pumped Volumes in the Haean Basin, Korea 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (13)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

이진용 (49)

연구과제 타임라인

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

양구해안분지에서 기존 농업용수 이용량 산정식에 따른 양수량과 실측 양수량 비교
A Comparison of Estimated Groundwater Consumption Using Existing Formulae with Actual Pumped Volumes in the Haean Basin, Korea 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper